package com.dji.sdk.mqtt;

import com.dji.sdk.common.Common;
import com.dji.sdk.exception.CloudSDKErrorEnum;
import com.dji.sdk.exception.CloudSDKException;
import com.dji.sdk.websocket.api.WebSocketMessageSend;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.TypeMismatchException;
import org.springframework.integration.mqtt.support.MqttHeaders;
import org.springframework.messaging.MessageHeaders;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.Objects;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * MQTT消息发布服务类
 *
 * 该类是DJI Cloud API MQTT通信架构中负责消息发布的核心组件，提供了一系列方法用于：
 * 1. 发布各类MQTT消息到指定主题
 * 2. 发布消息并等待响应(请求-响应模式)
 * 3. 处理消息重试、超时等机制
 *
 * 在整个Cloud API架构中，该类作为消息发布的统一入口，被各种具体业务的发布服务调用，
 * 如ServicesPublish、PropertySetPublish、DrcDownPublish等。
 *
 * @author sean.zhou
 * @date 2021/11/16
 * @version 0.1
 */
@Component
public class MqttGatewayPublish {

    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(WebSocketMessageSend.class);

    /**
     * 默认的MQTT消息服务质量等级(QoS)
     * - QoS 0: 最多发送一次，不保证送达(At most once)
     * - QoS 1: 至少发送一次，确保送达但可能重复(At least once)
     * - QoS 2: 精确发送一次，确保一次且仅一次送达(Exactly once)
     */
    private static final int DEFAULT_QOS = 0;

    /**
     * 默认消息重试次数
     * 发送消息时如果未收到响应，将按此次数重试
     */
    public static final int DEFAULT_RETRY_COUNT = 2;

    /**
     * 默认消息超时时间(毫秒)
     * 发送消息后等待响应的最长时间，超过此时间视为超时
     */
    public static final int DEFAULT_RETRY_TIMEOUT = 3000;

    /**
     * MQTT消息网关接口
     * 负责实际的MQTT消息发送，通过Spring Integration框架实现
     */
    @Resource
    private IMqttMessageGateway messageGateway;

    /**
     * 发布请求消息到指定主题
     *
     * 将CommonTopicRequest对象序列化为JSON格式并发布到指定MQTT主题
     *
     * @param topic 目标MQTT主题
     * @param qos 消息质量等级(0-最多一次，1-至少一次，2-精确一次)
     * @param request 要发布的请求数据对象
     */
    public void publish(String topic, int qos, CommonTopicRequest request) {
        try {
            log.debug("send topic: {}, payload: {}", topic, request.toString());
            byte[] payload = Common.getObjectMapper().writeValueAsBytes(request);
            messageGateway.publish(topic, payload, qos);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            log.error("Failed to publish the message. {}", request.toString());
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 发布响应消息到指定主题
     *
     * 将CommonTopicResponse对象序列化为JSON格式并发布到指定MQTT主题
     *
     * @param topic 目标MQTT主题
     * @param qos 消息质量等级(0-最多一次，1-至少一次，2-精确一次)
     * @param response 要发布的响应数据对象
     */
    public void publish(String topic, int qos, CommonTopicResponse response) {
        try {
            log.debug("send topic: {}, payload: {}", topic, response.toString());
            byte[] payload = Common.getObjectMapper().writeValueAsBytes(response);
            messageGateway.publish(topic, payload, qos);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            log.error("Failed to publish the message. {}", response.toString());
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 重复发布请求消息指定次数
     *
     * 适用于需要保证送达但不需要响应的场景，如设备控制指令等
     *
     * @param topic 目标MQTT主题
     * @param request 要发布的请求数据对象
     * @param publishCount 发布次数
     */
    public void publish(String topic, CommonTopicRequest request, int publishCount) {
        AtomicInteger time = new AtomicInteger(0);
        while (time.getAndIncrement() < publishCount) {
            this.publish(topic, DEFAULT_QOS, request);
        }
    }

    /**
     * 使用默认QoS发布请求消息
     *
     * @param topic 目标MQTT主题
     * @param request 要发布的请求数据对象
     */
    public void publish(String topic, CommonTopicRequest request) {
        this.publish(topic, DEFAULT_QOS, request);
    }

    /**
     * 发布响应消息到请求的回复主题
     *
     * 通过在原请求主题后添加_reply后缀形成回复主题
     * 通常用于对收到的请求消息进行回复
     *
     * @param response 响应消息对象
     * @param headers 原始请求的消息头，包含接收主题等信息
     */
    public void publishReply(CommonTopicResponse response, MessageHeaders headers) {
        this.publish(headers.get(MqttHeaders.RECEIVED_TOPIC) + TopicConst._REPLY_SUF, 2, response);
    }

    /**
     * 发布请求消息并等待响应(同步模式)
     *
     * 该方法实现了MQTT通信中的请求-响应模式：
     * 1. 发送请求消息到指定主题
     * 2. 等待指定时间接收响应
     * 3. 如果超时则重试，直到达到最大重试次数
     * 4. 验证响应的tid和bid与请求匹配
     * 5. 验证响应数据类型
     *
     * @param clazz 预期响应数据类型的Class对象
     * @param topic 目标MQTT主题
     * @param request 请求消息对象
     * @param retryCount 最大重试次数
     * @param timeout 每次等待响应的超时时间(毫秒)
     * @param <T> 响应数据类型
     * @return 接收到的响应消息
     * @throws CloudSDKException 当超过最大重试次数仍未收到响应时抛出
     * @throws TypeMismatchException 当响应数据类型与预期不匹配时抛出
     */
    public <T> CommonTopicResponse<T> publishWithReply(Class<T> clazz, String topic, CommonTopicRequest request, int retryCount, long timeout) {
        AtomicInteger time = new AtomicInteger(0);
        boolean hasBid = StringUtils.hasText(request.getBid());
        request.setBid(hasBid ? request.getBid() : UUID.randomUUID().toString());
        // Retry
        while (time.getAndIncrement() <= retryCount) {
            this.publish(topic, request);

            // If the message is not received in 3 seconds then resend it again.
            CommonTopicResponse<T> receiver = Chan.getInstance(request.getTid(), true).get(request.getTid(), timeout);
            // Need to match tid and bid.
            if (Objects.nonNull(receiver)
                    && receiver.getTid().equals(request.getTid())
                    && receiver.getBid().equals(request.getBid())) {
                if (clazz.isAssignableFrom(receiver.getData().getClass())) {
                    return receiver;
                }
                throw new TypeMismatchException(receiver.getData(), clazz);
            }
            // It must be guaranteed that the tid and bid of each message are different.
            if (!hasBid) {
                request.setBid(UUID.randomUUID().toString());
            }
            request.setTid(UUID.randomUUID().toString());
        }
        throw new CloudSDKException(CloudSDKErrorEnum.MQTT_PUBLISH_ABNORMAL, "No message reply received.");
    }
}